KR100514297B1 - Apparatus and method for compensating residual frequency offset of wireless local area network system - Google Patents

Apparatus and method for compensating residual frequency offset of wireless local area network system Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 랜 시스템에서 잔류 주파수 오프셋(offset)을 보상하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for compensating for a residual frequency offset in a wireless LAN system.

본 발명에서는, 잔류 주파수 오프셋을 보상하기에 앞서 무선 랜 시스템의 송신단으로부터 수신하는 제1 OFDM 심볼에 대해 채널 보상을 먼저 수행한 후, 채널 보상이 이루어진 제1 OFDM 심볼의 위상 오차 추정값에 따라 샘플링 주파수 오프셋을 계산한다. 이때, 본 발명은 바이어스 주파수 오프셋도 함께 계산하여 이후에 들어오는 제2 OFDM 심볼의 샘플링 주파수 오프셋 보상시 바이어스 주파수 오프셋도 함께 보상될 수 있도록 한다. 이는 곧, 잔류 주파수 오프셋을 점차적으로 줄여나가 무선 랜 시스템의 성능을 개선할 수 있도록 할 뿐만 아니라, 채널 보상을 먼저 수행한 후 잔류 주파수 오프셋 보상을 추후에 수행함으로써, 안정적인 시스템 구현을 할 수 있다.In the present invention, before compensating for the residual frequency offset, the channel compensation is first performed on the first OFDM symbol received from the transmitting end of the WLAN system, and then the sampling frequency is estimated according to the phase error estimation value of the first OFDM symbol with channel compensation. Calculate the offset. In this case, the present invention also calculates the bias frequency offset so that the bias frequency offset can also be compensated for in the sampling frequency offset compensation of the second OFDM symbol. This not only allows the residual frequency offset to be gradually reduced to improve the performance of the wireless LAN system, but also performs channel compensation first and then performs residual frequency offset compensation later, thereby enabling stable system implementation.

Description

무선 랜 시스템에서의 잔류 주파수 오프셋 보상 장치 및 그 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR COMPENSATING RESIDUAL FREQUENCY OFFSET OF WIRELESS LOCAL AREA NETWORK SYSTEM}Residual Frequency Offset Compensation Device in Wireless LAN System and Its Method {APPARATUS AND METHOD FOR COMPENSATING RESIDUAL FREQUENCY OFFSET OF WIRELESS LOCAL AREA NETWORK SYSTEM}

본 발명은 잔류 주파수 오프셋(offset)을 보상하는 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선 랜 시스템에서의 바이어스(bias) 주파수 오프셋을 포함하는 잔류 주파수 오프셋을 보상하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for compensating for a residual frequency offset, and more particularly, to an apparatus and method for compensating for a residual frequency offset including a bias frequency offset in a wireless LAN system. will be.

일반적으로, 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM' 이라 함) 시스템(송신단)은 고속의 데이터 신호를 저속의 데이터 신호로 변환한 후, 상호 직교성을 갖는 소정 개수의 부 반송파(sub-carrier)들에 변조한 데이터 신호를 실어서 수신단으로 보낸다.In general, an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system (transmitter) converts a high-speed data signal into a low-speed data signal and then has a predetermined number of subcarriers (subcarriers) having orthogonality to each other. The carrier modulates the data signals on the carriers and sends them to the receiver.

그런데, 이러한 OFDM 방식은 송수신단 간의 주파수 오프셋(offset)이 발생하게 되면, 부 반송파간의 직교성이 감소하게 되고, 이는 곧 ICI(Inter Channel Interference) 라는 채널 간섭을 일으켜 송수신하는 신호의 크기와 위상을 변화시킨다. However, in such an OFDM scheme, when a frequency offset between transmission and reception ends occurs, orthogonality between subcarriers is reduced, which causes channel interference called ICI (Inter Channel Interference), thereby changing the magnitude and phase of a signal to be transmitted and received. Let's do it.

따라서, 이러한 OFDM 방식을 사용하는 고속 무선 랜 시스템의 경우, 데이터를 전송시키기에 앞서 일반적으로 10개의 짧은 훈련 신호열과 2개의 긴 훈련 신호열로 이루어진 프리엠블(preamble) 구간을 전송한다. 이 두 종류의 훈련 신호를 이용하여 위상 왜곡을 보상한다. 그리고, 이때 프리엠블 구간 사이에 GI(Guard Interval : 보호 구간)를 두어 전송함으로써, ISI(InterSymbol Interference) 발생을 막는다. Therefore, in the high-speed wireless LAN system using the OFDM scheme, a preamble section consisting of 10 short training signal sequences and two long training signal sequences is generally transmitted before data is transmitted. These two types of training signals are used to compensate for phase distortion. In this case, a guard interval (GI) is transmitted between the preamble intervals to prevent the occurrence of an InterSIymbol Interference (ISI).

이후, 무선 랜 시스템(송신단)이 수신단으로 해당 데이터를 전송하면, 이는 FFT(Fast Fourier Transform, 이하 'FFT' 라 함)를 거쳐 부 반송파에 실려 들어오게 되는데, 이때 수신단은 긴 훈련 신호열을 이용하여 전송 채널의 특성을 추정 및 보상하는 과정을 거쳐 수신한 데이터를 복호화한다. Then, when the WLAN system (transmitter) transmits the corresponding data to the receiver, it is loaded on the subcarrier via FFT (Fast Fourier Transform, hereinafter referred to as 'FFT'), where the receiver uses a long training signal sequence. The received data is decoded through estimating and compensating for the characteristics of the transport channel.

하지만, 상기한 방법은 위상 왜곡 정도를 정확히 추정하여 보상해 주는 과정에서 위상 오차를 정확히 보상해 주지 못하여 잔류 위상 왜곡이 발생하며, 이는 곧 서브 캐리어의 잔류 주파수 오프셋을 발생시킨다. 그리고, 정확하지 못한 샘플링 주파수로 인하여 샘플링 주파수 오프셋까지 발생하게 된다. However, the above-described method does not compensate the phase error accurately in the process of accurately estimating and compensating the degree of phase distortion, so that residual phase distortion occurs, which causes residual frequency offset of the subcarrier. In addition, the sampling frequency offset may occur due to an incorrect sampling frequency.

따라서, 상기한 오프셋들이 줄줄이 발생하는 경우, 채널을 보상한다 할지라도 잔여 오프셋으로 인하여 부정확한 복호화가 이루어지게 되는 것이다. Therefore, when the above-described offsets are generated, an incorrect decoding is performed due to the residual offset even if the channel is compensated.

자세히 설명하면, 기존의 수신단(잔류 주파수 오프셋 보상 장치)은 송신단으로부터 수신하는 제1 OFDM 심볼(-일정 개수의 부 반송파에 실려 오는 데이터 단위-)에 대해 먼저 채널 보상을 한 후, 채널 보상한 제1 OFDM 심볼의 파일롯 정보를 이용하여 제1 위상 오차 정보를 추정한다. In detail, the conventional receiver (residual frequency offset compensation device) first performs channel compensation on the first OFDM symbol (a data unit carried on a predetermined number of subcarriers) received from the transmitter, and then performs channel compensation. First phase error information is estimated using pilot information of one OFDM symbol.

이후, 수신단은 두 번째로 수신하는 제2 OFDM 심볼에 대해 앞서 추정한 제1 위상 오차 정보를 이용하여 서브 캐리어 주파수 오프셋과 샘플링 주파수 오프셋을 추정하여 보상한다. 그리고, 수신단은 제2 OFDM 심볼을 이용하여 제2 위상 오차 정보를 추정한 후, 이를 제1 위상 오차 정보와 합산하여 제3 OFDM 심볼을 보상한다.Thereafter, the receiving end estimates and compensates the subcarrier frequency offset and the sampling frequency offset using the first phase error information previously estimated for the second OFDM symbol to be received. After receiving the second phase error information by using the second OFDM symbol, the receiving end compensates the third OFDM symbol by summing it with the first phase error information.

이러한 동작 과정에 대한 표시예가 첨부한 도 1이다.A display example of such an operation process is shown in FIG. 1.

도 1은 종래 기술에 따른 잔류 주파수 오프셋 보상 결과를 개념적으로 도시한 그래프도이다.1 is a graph conceptually illustrating a residual frequency offset compensation result according to the prior art.

도 1에 도시되어 있듯이, 종래 기술에 따른 잔류 주파수 오프셋 보상 결과를 보면, 제1 OFDM 심볼에서부터 제2 및 제3 OFDM 심볼에 이르기까지 일정 크기의 잔류 주파수 오프셋(△0)이 존재함을 알 수 있다.As shown in FIG. 1, the residual frequency offset compensation result according to the related art shows that there is a residual frequency offset Δ 0 having a predetermined magnitude from the first OFDM symbol to the second and third OFDM symbols. have.

이는, 현재 OFDM 심볼의 위상 오차 및 캐리어 주파수 오프셋은 다음 차례에 수신하는 OFDM 심볼의 잔류 주파수 오프셋을 보상할 뿐, 자기 자신에 대한 주파수 오프셋 보상은 이루지지 않기 때문이다. This is because the phase error and the carrier frequency offset of the current OFDM symbol only compensate for the residual frequency offset of the OFDM symbol to be received next time, but not the frequency offset compensation for itself.

즉, 제1 OFDM 심볼은 위상 오차 보상, 즉 캐리어 주파수 오프셋 보상이 이루어지지 않은채 그대로 출력되며, 제2 OFDM 심볼은 첫 번째 캐리어 주파수 오프셋만 이 보상된 채로 출력되며, 제3 OFDM 심볼은 첫 번째 캐리어 주파수 오프셋과 두 번째 주파수 오프셋을 누적한 값이 보상되어 출력된다. 이는 곧, 전체적인 바이어스 주파수 오프셋이 잔류하는 결과를 초래한다.That is, the first OFDM symbol is output as it is without phase error compensation, that is, carrier frequency offset compensation, and the second OFDM symbol is output with only the first carrier frequency offset compensated, and the third OFDM symbol is first The accumulated value of the carrier frequency offset and the second frequency offset is compensated for and output. This results in the overall bias frequency offset remaining.

이러한 오프셋 보상 방법과 관련된 기술로는, 특허권자가 (주)삼성전자인 [특허명칭 : 효율적인 심볼 타이밍 옵셋을 추정하는 OFDM 수신 시스템 및 그 방법, 등록번호 : 10-2001-32495호]가 있는데, 이는 위상 회전차 정보의 실수와 허수를 각각 누적하여 심볼 타이밍 옵셋을 추정함으로써, 적은 계산량으로도 채널의 영향에 둔감한 심볼 타이밍 옵셋을 추정한다. As a technique related to such an offset compensation method, the patent holder is Samsung Electronics Co., Ltd. [Patent Name: OFDM reception system and method for estimating an efficient symbol timing offset, registration number: 10-2001-32495] By estimating the symbol timing offset by accumulating the real and imaginary numbers of the phase rotation difference information, respectively, the symbol timing offset insensitive to the influence of the channel can be estimated even with a small amount of calculation.

하지만, 상기한 기술은 심볼 타이밍 옵셋을 먼저 추정한 후, 채널 보상을 그 이후에 수행함으로써, 안정적인 OFDM 수신 시스템을 구현하기가 어렵다.However, the above technique is difficult to implement a stable OFDM reception system by first estimating a symbol timing offset and then performing channel compensation thereafter.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 채널 보상이 이루어진 OFDM 심볼의 위상 오차 추정값에 따라 바이어스 주파수 오프셋을 계산하여 OFDM 심볼의 바이어스 주파수 오프셋까지 캐리어 주파수 오프셋과 함께 보상함으로써, 잔류 주파수 오프셋을 점차 줄여 시스템의 성능을 개선할 수 있는 무선 랜 시스템에서의 잔류 주파수 오프셋 보상 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다. The technical problem to be solved by the present invention is to solve this problem, by calculating the bias frequency offset in accordance with the phase error estimation value of the OFDM symbol with the channel compensation to compensate with the carrier frequency offset up to the bias frequency offset of the OFDM symbol, It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for compensating residual frequency offset in a wireless LAN system that can gradually reduce frequency offset to improve system performance.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 무선 랜 시스템에서의 잔류 주파수 오프셋 보상 장치는, 무선 랜 시스템의 송신단으로부터 수신하는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼의 잔류 주파수 오프셋을 보상하는 장치에 있어서, 상기 송신단으로부터 수신하는 긴 훈련 신호열을 이용하여 채널 상태를 추정하고, 상기 추정한 채널 상태 정보를 이용하여 상기 송신단으로부터 수신하는 OFDM 심볼을 보상하는 채널 보상부; 상기 보상한 OFDM 심볼의 적어도 한 개 이상의 파일롯(Piolt)을 추출한 후, 상기 추출한 파일롯과 사전에 알고 있는 파일롯 정보를 비교하여 상기 OFDM 심볼의 위상 오차를 추정하는 오차 추정부; 상기 추정한 위상 오차에 따라, 상기 송신단으로부터 수신한 OFDM 심볼의 누적된 캐리어 주파수 오프셋을 계산하는 캐리어 주파수 오프셋 계산부; 상기 보상한 OFDM 심볼 이전에 수신한 이전 OFDM 심볼의 캐리어 주파수 오프셋에 일정 크기의 파라미터를 가산하여 상기 보상한 OFDM 심볼의 바이어스 주파수 오프셋을 계산하는 바이어스 주파수 오프셋 계산부; 및 상기 계산한 바이어스 및 누적 캐리어 주파수 오프셋을 합산하여 상기 OFDM 심볼 이후에 수신하는 다음 OFDM 심볼의 캐리어 주파수 오프셋을 보상하여 출력시키는 캐리어 주파수 오프셋 보상부를 포함한다.An apparatus for compensating residual frequency offset in a wireless LAN system according to an aspect of the present invention for achieving the above object is an apparatus for compensating for the residual frequency offset of an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol received from a transmitting end of a wireless LAN system. A channel compensator for estimating a channel state using a long training signal sequence received from the transmitter and compensating for an OFDM symbol received from the transmitter using the estimated channel state information; An error estimator for extracting at least one pilot of the compensated OFDM symbol and then comparing the extracted pilot with previously known pilot information to estimate a phase error of the OFDM symbol; A carrier frequency offset calculator configured to calculate an accumulated carrier frequency offset of the OFDM symbol received from the transmitter according to the estimated phase error; A bias frequency offset calculator configured to calculate a bias frequency offset of the compensated OFDM symbol by adding a parameter having a predetermined size to a carrier frequency offset of a previous OFDM symbol received before the compensated OFDM symbol; And a carrier frequency offset compensator configured to add the calculated bias and the accumulated carrier frequency offset to compensate and output a carrier frequency offset of the next OFDM symbol received after the OFDM symbol.

그리고, 상기 송신단으로부터 수신하는 OFDM 심볼을 고속 푸리에 변환하여 상기 채널 보상부로 출력시키는 FFT부; 상기 채널 추정부에서 추정한 위상 오차에 따라, 상기 송신단으로부터 수신하는 OFDM 심볼의 누적된 샘플링 주파수 오프셋을 계산하는 샘플링 주파수 오프셋 계산부; 상기 계산한 누적 샘플링 주파수 오프셋에 따라, 샘플링하고자 하는 OFDM 심볼의 샘플링 위치가 기준 수치를 벗어났으면, 상기 벗어난 수치 관련 데이터를 상기 FFT부로 알려 샘플링의 시작 위치를 조정하는 FFT 윈도우 시작 위치 조정부; 및 상기 샘플링의 시작 위치가 조정되어 출력되는 다음 OFDM 심볼의 샘플링 주파수 오프셋을 보상하여 출력시키는 샘플링 주파수 오프셋 보상부를 더 포함한다.And an FFT unit for fast Fourier transforming the OFDM symbols received from the transmitter and outputting the OFDM symbols to the channel compensation unit; A sampling frequency offset calculator for calculating a cumulative sampling frequency offset of an OFDM symbol received from the transmitter according to a phase error estimated by the channel estimator; An FFT window start position adjusting unit for adjusting the start position of sampling by informing the FFT unit if the sampling position of the OFDM symbol to be sampled is out of a reference value according to the calculated cumulative sampling frequency offset; And a sampling frequency offset compensator for compensating for and outputting a sampling frequency offset of a next OFDM symbol that is output after the sampling start position is adjusted.

또한, 본 발명의 특징에 따른 무선 랜 시스템의 송신단으로부터 수신하는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼의 잔류 주파수 오프셋을 보상하는 방법에 있어서, a)상기 송신단으로부터 수신하는 긴 훈련 신호열을 이용하여 채널 상태를 추정한 후, 상기 추정한 채널 상태 정보를 이용하여 상기 송신단으로부터 수신하는 OFDM 심볼을 보상하는 단계; b)상기 보상한 OFDM 심볼의 적어도 한 개 이상의 파일롯(Piolt)을 추출한 후, 상기 추출한 파일롯과 사전에 알고 있는 파일롯 정보를 비교하여 상기 OFDM 심볼의 위상 오차를 추정하는 단계; c)상기 추정한 OFDM 심볼의 위상 오차에 따라, 상기 송신단으로부터 수신한 OFDM 심볼의 누적된 캐리어 주파수 오프셋을 계산하는 단계; d)상기 OFDM 심볼 이전에 수신한 이전 OFDM 심볼의 캐리어 주파수 오프셋에 일정 크기의 파라미터를 가산하여 상기 OFDM 심볼의 바이어스 주파수 오프셋을 계산하는 단계; 및 e)상기 계산한 바이어스 및 누적 캐리어 주파수 오프셋을 합산한 후, 상기 합산한 주파수 오프셋으로 상기 OFDM 심볼 이후에 수신하는 다음 OFDM 심볼의 캐리어 주파수 오프셋을 보상하는 단계를 포함한다.In addition, a method of compensating for the residual frequency offset of an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) symbol received from a transmitting end of a wireless LAN system according to an aspect of the present invention, a) a channel state using a long training signal sequence received from the transmitting end Estimating, and compensating for an OFDM symbol received from the transmitter using the estimated channel state information; b) extracting at least one pilot of the compensated OFDM symbol, and then comparing the extracted pilot with previously known pilot information to estimate a phase error of the OFDM symbol; c) calculating the accumulated carrier frequency offset of the OFDM symbol received from the transmitting end according to the estimated phase error of the OFDM symbol; d) calculating a bias frequency offset of the OFDM symbol by adding a parameter of a predetermined size to a carrier frequency offset of a previous OFDM symbol received before the OFDM symbol; And e) summing the calculated bias and cumulative carrier frequency offset and compensating the carrier frequency offset of the next OFDM symbol received after the OFDM symbol with the summed frequency offset.

그리고, f)상기 추정한 OFDM 심볼의 위상 오차에 따라, 상기 송신단으로부터 수신한 OFDM 심볼의 누적된 샘플링 주파수 오프셋을 계산하는 단계; g)상기 계산한 누적 샘플링 주파수 오프셋에 따라, 샘플링하고자 하는 OFDM 심볼의 샘플링 위치가 기준 수치를 벗어났으면, 상기 벗어난 수치 만큼 샘플링의 시작 위치를 조정하는 단계; 및 h)상기 샘플링의 시작 위치가 조정되어 출력되는 다음 OFDM 심볼의 샘플링 주파수 오프셋을 보상하여 출력시키는 단계를 더 포함한다.And f) calculating a cumulative sampling frequency offset of the OFDM symbol received from the transmitter according to the estimated phase error of the OFDM symbol; g) if the sampling position of an OFDM symbol to be sampled is out of a reference value according to the calculated cumulative sampling frequency offset, adjusting a start position of sampling by the deviation value; And h) compensating for and outputting the sampling frequency offset of the next OFDM symbol which is adjusted and outputted at the start position of the sampling.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 잔류 주파수 오프셋 보상 장치를 세부적으로 도시한 도면이다.2 is a view showing in detail the residual frequency offset compensation device according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 잔류 주파수 오프셋 보상 장치(100)는 FFT부(110)와 채널 보상부(120), 오차 추정부(점선 표시), 캐리어 주파수 오프셋 계산부(150), 바이어스 주파수 오프셋 계산부(160), 합산부(170), 캐리어 주파수 오프셋 보상부(180), 샘플링 주파수 오프셋 계산부(190), FFT 윈도우 시작 위치 조정부(200) 및 샘플링 주파수 오프셋 보상부(210)를 포함한다. 이때, 오차 추정부는 파일롯 추출부(130)와 위상 오차 추정부(140)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the residual frequency offset compensator 100 according to an exemplary embodiment of the present invention includes an FFT unit 110, a channel compensator 120, an error estimator (dotted line display), and a carrier frequency offset calculator ( 150, the bias frequency offset calculator 160, the adder 170, the carrier frequency offset compensator 180, the sampling frequency offset calculator 190, the FFT window start position adjuster 200, and the sampling frequency offset compensator And 210. In this case, the error estimator includes a pilot extractor 130 and a phase error estimator 140.

자세히 설명하면, 먼저 FFT부(110)는 무선 랜 시스템의 송신단으로부터 수신하는 OFMD 심볼(일명, 제1 OFDM 심볼로서 현재 수신하는 OFDM 심볼)을 FFT(Fast Fourier Transform : 고속 푸리에 변환, 이하 'FFT' 라 함) 변환 처리한다. In detail, first, the FFT unit 110 converts an OFMD symbol (also known as an OFDM symbol currently received as a first OFDM symbol) received from a transmitting end of a wireless LAN system to a FFT (Fast Fourier Transform). Conversion process.

이때, 무선 랜 시스템의 송신단으로부터 수신하는 OFDM 심볼은 52개의 서브 캐리어를 통해 실려 오는 48개의 데이터와 4개의 파일롯(pilot)을 포함한다. 이러한 구성은 본 발명에 한정되는 것이 아니라, 경우에 따라는 그 이상 또는 그 이하의 데이터 수를 포함할 수도 있다.In this case, the OFDM symbol received from the transmitting end of the WLAN system includes 48 data and 4 pilots carried on 52 subcarriers. Such a configuration is not limited to the present invention, and in some cases, may include more or less data numbers.

다음으로, 채널 보상부(120)는 FFT부(110)로부터 수신하는 제1 OFDM 심볼 전에 수신한 긴 훈련 신호열을 이용하여 채널의 상태를 추정한 후, 추정한 채널 상태 정보를 이용하여 제1 OFDM 심볼을 보상한다. Next, the channel compensator 120 estimates the channel state using the long training signal sequence received before the first OFDM symbol received from the FFT unit 110 and then uses the estimated channel state information to determine the first OFDM. Compensate the symbol.

이처럼, 본 발명의 실시예에서는 무선 랜 시스템의 안정화를 위하여, 잔류 주파수 오프셋을 보상하기 전에 채널 보상을 먼저 수행한 후, 채널 보상이 이루어진 OFDM 심볼에 기초하여 잔류 주파수 오프셋을 보상한다. As described above, in the embodiment of the present invention, in order to stabilize the WLAN system, channel compensation is first performed before compensating the residual frequency offset, and then the residual frequency offset is compensated based on the OFDM symbol on which the channel compensation is performed.

파일롯 추출부(130)는 채널 보상부(120)로부터 수신하는 제1 OFDM 심볼, 즉 채널 보상이 이루어진 OFDM 심볼의 파일롯(pilot, 앞서 언급한 바와 같이 4개 정도)을 추출한다.The pilot extractor 130 extracts pilots (about 4 as described above) of the first OFDM symbol received from the channel compensator 120, that is, the OFDM symbol for which channel compensation is performed.

위상 오차 추정부(140)는 추출한 파일롯 정보와 수신단측에서 이미 알고 있는 파일롯 정보를 비교하여 제1 OFDM 심볼의 위차 오차를 추정한다. 이때, 위상 오차 추청부(140)는 심볼 단위로 위상 오차, 즉 위상 왜곡을 추정한다.The phase error estimator 140 estimates the difference error of the first OFDM symbol by comparing the extracted pilot information with pilot information already known at the receiving end. At this time, the phase error estimating unit 140 estimates the phase error, that is, the phase distortion, in symbol units.

캐리어 주파수 오프셋 계산부(150)는 추정한 위상 오차에 따라, 제1 OFDM 심볼의 캐리어 주파수 오프셋을 계산한다. 그리고, 캐리어 주파수 오프셋 계산부(150) 역시 OFDM 심볼 단위로 캐리어 주파수 오프셋을 계산한다.The carrier frequency offset calculator 150 calculates a carrier frequency offset of the first OFDM symbol according to the estimated phase error. The carrier frequency offset calculator 150 also calculates a carrier frequency offset in OFDM symbol units.

바이어스 주파수 오프셋 계산부(160)는 추정한 위상 오차에 따라, 제1 OFDM 심볼의 캐리어 주파수 오프셋으로 인해 발생하는 바이어스 오프셋을 계산하는데, 이는 이전 심볼에서 구한 캐리어 주파수 오프셋의 0.6 내지 0.9배 사이의 적절한 값을 더한 값이다. 하지만, 이는 본 발명에 한정되는 것이 아니라, 경우에 따라서는 그 이상의 값을 더하거나 또는 뺄 수도 있다.The bias frequency offset calculator 160 calculates a bias offset generated due to the carrier frequency offset of the first OFDM symbol according to the estimated phase error, which is appropriate between 0.6 and 0.9 times the carrier frequency offset obtained from the previous symbol. The sum of the values. However, this is not limited to the present invention, and in some cases, additional values may be added or subtracted.

다음으로, 합산부(170)는 계산한 제1 OFDM 심볼의 캐리어 주파수 오프셋과 바이어스 주파수 오프셋을 합산하여 출력한다. Next, the adder 170 sums and outputs the calculated carrier frequency offset and bias frequency offset of the first OFDM symbol.

이처럼, 본 발명의 실시예에 따른 잔류 주파수 오프셋 보상 장치(100)는 채널 보상이 이루어진 제1 OFDM 심볼을 이용하여 제2 OFDM 심볼의 캐리어 주파수 오프셋을 보상함에 있어, 제1 OFDM 심볼에 대해서는 보상할 수 없었던 잔류 주파수 오프셋인 바이어스 주파수 오프셋을 추가로 계산 및 합산시켜 출력함으로써, 제2 OFDM 심볼의 잔류 주파수 오프셋이 보상될 수 있도록 한다. As such, the residual frequency offset compensation apparatus 100 according to an embodiment of the present invention compensates for the carrier frequency offset of the second OFDM symbol by using the first OFDM symbol with channel compensation. By further calculating, summing and outputting the bias frequency offset, which was an inevitable residual frequency offset, the residual frequency offset of the second OFDM symbol can be compensated for.

그리고, 잔류 주파수 오프셋 보상 장치(100)는 이후에 수신되는 제3 OFDM 심볼 역시, 새로 계산한 바이어스 주파수 오프셋과 앞서 계산한 바이어스 주파수 오프셋을 누적하여 출력시키는 결과가 되므로, 제3 OFDM 심볼은 제2 OFDM 심볼 보다 더 많은 양의 잔류 주파수 오프셋이 보상된다. In addition, since the residual frequency offset compensator 100 is further configured to accumulate and output the newly calculated bias frequency offset and the previously calculated bias frequency offset, the third OFDM symbol may also be output as the second OFDM symbol. Larger residual frequency offsets are compensated for than OFDM symbols.

다음으로, 캐리어 주파수 오프셋 보상부(180)는 합산부(170)로부터 수신하는 캐리어 및 바이어스 주파수 오프셋의 합에 따라, 제2 OFDM 심볼의 캐리어 주파수 오프셋을 보상한다. Next, the carrier frequency offset compensator 180 compensates for the carrier frequency offset of the second OFDM symbol according to the sum of the carrier and the bias frequency offset received from the adder 170.

샘플링 주파수 오프셋 계산부(190)는 앞서 추정한 위상 오차에 따라, 제1 OFDM 심볼의 샘플링 주파수 오프셋을 계산한다. The sampling frequency offset calculator 190 calculates a sampling frequency offset of the first OFDM symbol according to the previously estimated phase error.

FFT 윈도우 시작 위치 조정부(200)는 계산한 샘플링 주파수의 오프셋에 따라, 샘플링하고자 하는 OFDM 심볼의 위치가 단일 샘플의 주파수 오프셋의 범위를 벗어났는지를 확인한다. 확인 결과, 기준 수치를 벗어났으면 FFT 윈도우 시작 위치 조정부(200)는 이를 FFT부(110)로 알려 샘플링 시작 위치가 조정될 수 있도록 한다. 즉, FFT부(110)는 FFT 윈도우 시작 위치 조정부(200)의 위치 조정 지시에 따라, 윈도우(window)의 시작 위치를 조정한다. The FFT window start position adjuster 200 determines whether the position of the OFDM symbol to be sampled is out of the range of the frequency offset of a single sample according to the calculated sampling frequency offset. As a result of the check, if the reference value is out of the FFT window start position adjusting unit 200 notifies this to the FFT unit 110 to adjust the sampling start position. That is, the FFT unit 110 adjusts the start position of the window according to the position adjustment instruction of the FFT window start position adjuster 200.

샘플링 주파수 오프셋 보상부(210)는 계산한 샘플링 주파수 오프셋에 따라, 제2 OFDM 심볼의 샘플링 주파수 오프셋을 보상하여 출력시킨다. 이렇게 출력되는 제2 OFMD 심볼은 복호화부(미도시)를 통해 복호화가 이루어진다.The sampling frequency offset compensator 210 compensates and outputs the sampling frequency offset of the second OFDM symbol according to the calculated sampling frequency offset. The second OFMD symbol thus output is decoded through a decoder (not shown).

그러면 여기서, 상기한 기능부들 중 주요 기능부 몇 가지에 대해 첨부한 도면을 통해 알아본다.Here, some of the above-described functional units will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 도 1에 도시한 채널 보상부(120)의 구성을 세부적으로 도시한 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating in detail the configuration of the channel compensator 120 illustrated in FIG. 1.

도 2에 도시되어 있듯이, 채널 보상부(120)는 지연부(121)와 합산부(122), 나눗셈부(123), 곱셈부(124), 메모리부(125) 및 보상부(126)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the channel compensator 120 includes a delay unit 121, an adder 122, a divider 123, a multiplier 124, a memory 125, and a compensator 126. Include.

먼저, 지연부(121)는 FFT부(110)로부터 수신하는 긴 훈련 신호열을 저장하는데, 합산부(122)에서의 채널 추정에 대한 계산이 완료될 때 까지 저장한다. First, the delay unit 121 stores the long training signal sequence received from the FFT unit 110 until the calculation of the channel estimation in the adder 122 is completed.

즉, 합산부(122)는 수신한 긴 훈련 신호열에 대한 I 채널과 Q 채널 각각의 제곱의 합을 구한다. That is, the adder 122 calculates the sum of the squares of the I channel and the Q channel for the received long training signal sequence.

나눗셈부(123)는 구한 각 채널의 제곱의 합으로 수신한 긴 훈련 신호열을 나누며, 곱셈부(124)는 나눗셈부(123)에서 구한 채널 정보에 이미 알고 있는 긴 훈련 신호열 정보를 곱한다. The divider 123 divides the received long training signal sequence by the sum of squares of the obtained channels, and the multiplier 124 multiplies the channel information obtained by the divider 123 with the already known long training signal sequence information.

그리고, 메모리부(125)는 이러한 과정을 통한 결과값을 저장해 두며, 보상부(126)는 긴 훈련 신호열 이후에 제1 OFMD 심볼이 들어오면 상기한 결과값을 통한 채널 보상을 수행한다.The memory unit 125 stores the result value through this process, and the compensation unit 126 performs channel compensation through the result value when the first OFMD symbol comes in after a long training signal sequence.

다음으로, 도 4는 도 2에 도시한 캐리어 주파수 오프셋 계산부의 구성을 세부적으로 도시한 도면이다.Next, FIG. 4 is a diagram showing in detail the configuration of the carrier frequency offset calculator shown in FIG.

도 4에 도시되어 있듯이, 캐리어 주파수 오프셋 계산부(150)는 제1 누적부(151)와 평균부(152), 제1 곱셈부(153), 제2 곱셈부(154), 제2 누적부(155) 및 합산부(156)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the carrier frequency offset calculator 150 includes a first accumulator 151, an average unit 152, a first multiplier 153, a second multiplier 154, and a second accumulator. 155 and the adder 156.

제1 누적부(151)는 위상 오차 추정부(140)로부터 수신하는 추정한 위상 오차를 누적시키며, 평균부(152)는 누적시킨 위상 오차의 평균값을 구한다.The first accumulator 151 accumulates the estimated phase error received from the phase error estimator 140, and the average unit 152 obtains an average value of the accumulated phase errors.

그리고, 제1 곱셈부(153)는 평균부(152)에서 구한 평균값에 일정 크기의 제1 파미터를 곱하는 반면, 제2 곱셈부(154)는 평균부(152)에서 구한 평균값에 제1 파라미터와는 다른 크기의 제2 파라미터를 곱하고, 제2 누적부(155)는 곱한 값을 심볼 단위로 누적시킨다.The first multiplier 153 multiplies the average value obtained by the average unit 152 by a first parameter having a predetermined size, while the second multiplier 154 multiplies the average value obtained by the average unit 152 with the first parameter. And multiply a second parameter having a different size, and the second accumulator 155 accumulates the multiplied value in symbol units.

합산부(156)는 제1 곱셈부(153)와 제2 곱셈부(154)로부터 수신하는 결과값을 합산하여 캐리어 주파수 오프셋을 추정한다.The adder 156 adds the result values received from the first multiplier 153 and the second multiplier 154 to estimate the carrier frequency offset.

도 5는 도 2에 도시한 샘플링 주파수 오프셋 계산부의 구성을 세부적으로 도시한 도면이다5 is a diagram illustrating in detail the configuration of the sampling frequency offset calculator shown in FIG.

도 5에 도시되어 있듯이, 샘플링 주파수 오프셋 계산부(190)는 제1 곱셈부(191)와 제1 누적부(192), 나눗셈부(193), 제2 곱셈부(194), 제3 곱셈부(195), 제2 누적부(196) 및 합산부(197)를 포함한다.As shown in FIG. 5, the sampling frequency offset calculator 190 includes a first multiplier 191, a first accumulator 192, a divider 193, a second multiplier 194, and a third multiplier. 195, a second accumulator 196 and an adder 197.

제1 곱셈부(191)는 위상 오차 추정부(140)로부터 수신하는 위상 오차에 해당 파일롯의 위치 정보를 곱하며, 제1 누적부(192)는 위치 정보를 곱한 결과값을 누적시킨다. The first multiplier 191 multiplies the phase error received from the phase error estimator 140 by the position information of the pilot, and the first accumulator 192 accumulates the result value obtained by multiplying the position information.

나눗셈부(193)는 누적시킨 결과값을 I 및 Q 채널 각각의 제곱의 합으로 나누며, 제2 곱셈부(194)는 나눈 결과값에 일정 크기의 제1 파미미터를 곱하는 반면, 제3 곱셈부(195)는 나눈 결과값에 제1 파라미터와는 다른 크기의 제2 파라미터를 곱한다.The divider 193 divides the accumulated result by the sum of the squares of each of the I and Q channels, and the second multiplier 194 multiplies the divided result by the first parameter of a predetermined size, while the third multiplier (195) multiplies the divided result by a second parameter having a different size from the first parameter.

제2 누적부(196)는 제2 파라미터를 곱한 결과값을 심볼 단위로 누적시키며, 합산부(197)는 누적시킨 결과값과 제2 곱셈부(194)로부터 수신하는 결과값을 합산하여 샘플링 주파수 오프셋을 추정한다.The second accumulator 196 accumulates the result value multiplied by the second parameter in symbol units, and the adder 197 adds the accumulated result value and the result value received from the second multiplier 194 to obtain a sampling frequency. Estimate the offset.

이처럼, 본 발명의 실시예에 따른 무선 랜 시스템에서의 잔류 주파수 오프셋 보상 장치(100)는 채널 보상이 이루어진 OFDM 심볼에 기초하여 잔류 주파수 오프셋을 보상함으로써, 시스템의 안정화를 이룰 수 있다. As such, the apparatus 100 for compensating the residual frequency offset in the WLAN system according to an exemplary embodiment of the present invention may stabilize the system by compensating for the residual frequency offset based on the OFDM symbol on which the channel compensation is performed.

그리고, 잔류 주파수 오프셋 보상 장치(100)는 OFDM 심볼의 캐리어 주파수 오프셋을 계산하여 이후에 수신하는 OFDM 심볼의 위상 오차를 조정함에 있어, OFDM 심볼의 위상 오차 추정값에 따른 바이어스 주파수 오프셋을 계산하여 위상 오차 조정시 함께 조정되로록 한다. 이를 통하여, 각각의 OFDM 심볼별로 발생하는 잔류 주파수 오프셋을 점점 더 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 이는 곧 시스템의 성능 저하를 방지할 수 있다. In addition, the residual frequency offset compensator 100 calculates a carrier frequency offset of an OFDM symbol and subsequently adjusts a phase error of an OFDM symbol to be received, and calculates a phase error by calculating a bias frequency offset according to the estimated phase error of the OFDM symbol. The adjustments should be made together. Through this, not only the residual frequency offset generated for each OFDM symbol can be reduced more and more, which can prevent the performance degradation of the system.

그러면 여기서, 이러한 구성을 이루는 잔류 주파수 오프셋 보상 장치의 동작 과정에 대해 첨부한 도면을 통해 알아본다.Then, the operation process of the residual frequency offset compensation device constituting such a configuration will be described with reference to the accompanying drawings.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 잔류 주파수 오프셋 보상 장치의 동작 과정을 순차적으로 도시한 흐름도이다.6 is a flowchart sequentially illustrating an operation process of a residual frequency offset compensation apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6에 도시되어 있듯이, 잔류 주파수 오프셋 보상 장치(100)의 FFT부(110)는 무선 랜 시스템의 송신단으로부터 수신하는 OFMD 심볼(일명, 제1 OFDM 심볼)을 FFT 변환 처리한다(S610). As illustrated in FIG. 6, the FFT unit 110 of the residual frequency offset compensating apparatus 100 performs FFT conversion on an OFMD symbol (aka, a first OFDM symbol) received from a transmitting end of a wireless LAN system (S610).

이후, 채널 보상부(120)는 FFT부(110)로부터 수신하는 제1 OFDM 심볼 전에 이미 수신한 긴 훈련 신호열(sequence)을 이용하여 채널의 상태를 추정한 후, 추정한 채널 상태 정보를 이용하여 제1 OFDM 심볼을 보상한다(S620). Thereafter, the channel compensator 120 estimates the channel state by using the long training signal sequence received before the first OFDM symbol received from the FFT unit 110 and then uses the estimated channel state information. Compensating the first OFDM symbol (S620).

이처럼, 본 발명의 실시예에서는 무선 랜 시스템의 안정화를 위하여, 잔류 주파수 오프셋을 보상하기 전에 채널 보상을 먼저 수행한 후, 채널 보상이 이루어진 OFDM 심볼에 기초하여 잔류 주파수 오프셋을 보상한다. As described above, in the embodiment of the present invention, in order to stabilize the WLAN system, channel compensation is first performed before compensating the residual frequency offset, and then the residual frequency offset is compensated based on the OFDM symbol on which the channel compensation is performed.

이후, 파일롯 추출부(130)는 채널 보상부(120)로부터 수신하는 제1 OFDM 심볼, 즉 채널 보상이 이루어진 OFDM 심볼의 파일롯을 추출하며, 위상 오차 추정부(140)는 추출한 파일롯 정보와 수신단측에서 이미 알고 있는 파일롯 정보를 비교하여 제1 OFDM 심볼의 위차 오차를 추정한다(S630). 이때, 위상 오차 추청부(140)는 심볼 단위로 위상 오차, 즉 위상 왜곡을 추정한다.Thereafter, the pilot extractor 130 extracts a pilot of the first OFDM symbol received from the channel compensator 120, that is, the OFDM symbol with channel compensation, and the phase error estimator 140 extracts the pilot information and the receiving end. By comparing the pilot information already known in the estimation of the difference error of the first OFDM symbol (S630). At this time, the phase error estimating unit 140 estimates the phase error, that is, the phase distortion, in symbol units.

이후, 바이어스 주파수 오프셋 계산부(160)는 추정한 위상 오차에 따라, 제1 OFDM 심볼의 캐리어 주파수 오프셋으로 인해 발생하는 바이어스 주파수 오프셋을 계산한다(S641). Thereafter, the bias frequency offset calculator 160 calculates a bias frequency offset caused by the carrier frequency offset of the first OFDM symbol according to the estimated phase error (S641).

이때, 바이어스 주파수 오프셋 계산부(160)는 이전에 수신한 OFDM 심볼의 캐리어 주파수 오프셋이 1이라면, 이후에 수신한 OFDM 심볼의 바이어스 주파수 오프셋은 보통 1.6 내지 1.9로 계산한다. At this time, if the carrier frequency offset of the previously received OFDM symbol is 1, the bias frequency offset calculator 160 calculates the bias frequency offset of the received OFDM symbol to be 1.6 to 1.9.

그리고, 바이어스 주파수 오프셋 계산부(160)는 누적에 의한 바이어스 주파수 오프셋을 계산하는데, 예를 들어 제3 OFDM 심볼의 위상 오차 추정값에 따라 제3 OFDMA 심볼의 바이어스 주파수 오프셋을 계산하는 경우, 제1 및 제2 OFDM 심볼의 바이어스 주파수 오프셋까지 모두 누적시킨 바이어스 주파수 오프셋을 계산한다. The bias frequency offset calculator 160 calculates a bias frequency offset due to accumulation. For example, when the bias frequency offset of the third OFDMA symbol is calculated according to the estimated phase error of the third OFDM symbol, the bias frequency offset calculator 160 may calculate the bias frequency offset. The bias frequency offset accumulated up to the bias frequency offset of the second OFDM symbol is calculated.

이는, 순차적으로 들어오는 OFDM 심볼의 잔류 주파수 오프셋을 보상함에 있어, 위상 오차 대비인 바이어스 주파수 오프셋까지 추가적으로 보상될 수 있도록 함으로써, OFDM 심볼의 잔류 주파수 오프셋을 점차적으로 줄이기 위함이다. 이는 곧 시스템의 성능을 개선시킨다.This is to gradually reduce the residual frequency offset of the OFDM symbol by compensating for the residual frequency offset of the sequentially incoming OFDM symbol to be further compensated up to the bias frequency offset compared to the phase error. This improves the performance of the system.

이러한 잔류 주파수 오프셋 보상 결과에 대한 표시예가 첨부한 도 7이다.A display example of such a residual frequency offset compensation result is shown in FIG. 7.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 잔류 주파수 오프셋 보상 결과를 개념적으로 도시한 그래프도이다.7 is a graph conceptually illustrating a residual frequency offset compensation result according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 7에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 잔류 주파수 오프셋 보상 장치(100)는 제1 OFDM 심볼에 대해서는 캐리어 및 샘플링 주파수 오프셋이 보상되지 않아 일정 크기(△O)의 바이어스 주파수 오프셋이 남아 있는 반면, 그 이후에 수신하는 제2 및 제3 OFDM 심볼로 갈수록 잔류 주파수 오프셋(△1->△2)이 점차 줄어들었음을 알 수 있다. 이는 곧 무선 랜 시스템의 성능 개선을 의미한다.As shown in Figure 7, the residual frequency offset compensating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, the bias frequency offset of a first predetermined size (△ O) for the OFDM symbols not the carrier and sampling frequency offset is compensated left On the other hand, it can be seen that the residual frequency offset (Δ 1- > Δ 2 ) gradually decreased toward second and third OFDM symbols received thereafter. This means improving the performance of the WLAN system.

한편, 캐리어 주파수 오프셋 계산부(150)는 추정한 위상 오차에 따라, 제1 OFDM 심볼의 캐리어 주파수 오프셋을 계산한다(S642). Meanwhile, the carrier frequency offset calculator 150 calculates a carrier frequency offset of the first OFDM symbol according to the estimated phase error (S642).

이때, 캐리어 주파수 오프셋 계산부(150) 역시 누적에 의한 캐리어 주파수 오프셋을 계산하는데, 예를 들어 제3 OFDM 심볼의 위상 오차 추정값에 따라 제3 OFDM 심볼의 캐리어 주파수 오프셋을 계산하는 경우, 제1 및 제2 OFDM 심볼의 캐리어 주파수 오프셋까지 모두 누적시킨 캐리어 주파수 오프셋을 계산한다. 이는 선형적으로 증가하여 들어오는 OFDM 심볼의 잔류 주파수 오프셋을 보상하기 위함이다. At this time, the carrier frequency offset calculation unit 150 also calculates the carrier frequency offset by accumulation, for example, when calculating the carrier frequency offset of the third OFDM symbol according to the phase error estimate value of the third OFDM symbol, The carrier frequency offset accumulated up to the carrier frequency offset of the second OFDM symbol is calculated. This is to compensate for the residual frequency offset of the incoming OFDM symbol by increasing linearly.

이후, 합산부(170)는 계산한 제1 OFDM 심볼의 캐리어 주파수 오프셋과 바이어스 주파수 오프셋을 합산(S643)하며, 캐리어 주파수 오프셋 보상부(180)는 합산부(170)로부터 수신하는 주파수 오프셋의 합산 결과에 따라, 제2 OFDM 심볼의 캐리어 주파수 오프셋을 보상한다(S644). Subsequently, the adder 170 adds the calculated carrier frequency offset and the bias frequency offset of the first OFDM symbol (S643), and the carrier frequency offset compensator 180 adds the frequency offsets received from the adder 170. According to the result, the carrier frequency offset of the second OFDM symbol is compensated (S644).

한편, 샘플링 주파수 오프셋 계산부(190)는 앞서 추정한 제1 OFDM 심볼의 위상 오차에 따라, 제1 OFDM 심볼의 샘플링 주파수 오프셋을 계산한다(S651). Meanwhile, the sampling frequency offset calculator 190 calculates the sampling frequency offset of the first OFDM symbol according to the phase error of the first OFDM symbol previously estimated (S651).

이후, FFT 윈도우 시작 위치 조정부(200)는 계산한 샘플링 주파수의 오프셋에 따라, 샘플링한 심볼의 위치가 단일 샘플의 주파수 오프셋의 범위를 벗어났는지를 확인한다(S652).Thereafter, the FFT window start position adjusting unit 200 checks whether the position of the sampled symbol is out of the range of the frequency offset of the single sample according to the calculated sampling frequency offset (S652).

확인 결과, 기준 수치를 벗어났으면 FFT 윈도우 시작 위치 조정부(200)는 이를 FFT부(110)로 알려 FFT의 윈도우(window)의 위치가 조정(S653)되도록 한 후, 샘플링 주파수 오프셋에서 부 반송파 할당 주파수를 제한다(S654).As a result, if the reference value is out of the reference value, the FFT window start position adjusting unit 200 notifies the FFT unit 110 to adjust the position of the window of the FFT (S653), and then assigns a subcarrier at the sampling frequency offset. The frequency is subtracted (S654).

이후, 샘플링 주파수 오프셋 보상부(210)는 캐리어 주파수 오프셋이 보상된 제2 OFDM 심볼의 샘플링 주파수 오프셋을 보상하여 출력시킨다(S660).Thereafter, the sampling frequency offset compensator 210 compensates and outputs the sampling frequency offset of the second OFDM symbol whose carrier frequency offset is compensated (S660).

이처럼, 무선 랜 시스템에서의 잔류 주파수 오프셋 보상 장치 및 그 방법은 채널 보상이 이루어진 현재 OFDM 심볼의 위상 오차 추정값에 기초하여 캐리어 주파수 오프셋을 계산한 후, 계산한 캐리어 주파수 오프셋에 따라 이후에 들어오는 OFDM 심볼의 캐리어 주파수 오프셋을 보상한다. As described above, the apparatus and method for compensating the residual frequency offset in a WLAN system calculate a carrier frequency offset based on a phase error estimation value of a current OFDM symbol on which channel compensation has been performed, and then enter an OFDM symbol later according to the calculated carrier frequency offset. To compensate for the carrier frequency offset.

이때, 잔류 주파수 오프셋 보상 장치는 상기한 위상 오차 추정값에 기초한 바이어스 주파수 오프셋도 함께 계산하며, 이를 통해 이후에 들어오는 OFDM 심볼의 바이어스 주파수 오프셋까지 보상한다. In this case, the residual frequency offset compensator also calculates a bias frequency offset based on the phase error estimation value, thereby compensating for the bias frequency offset of an incoming OFDM symbol.

그런데, 이때 잔류 주파수 오프셋 보상 장치가 계산하는 바이어스 주파수 오프셋은 이전에 수신한 적어도 한 개 이상의 OFDM 심볼의 바이어스 주파수 오프셋의 누적량으로서, 이를 이용하여 선형적으로 증가하여 들어오는 OFMD 심볼의 잔류 주파수를 점차적으로 줄여간다. However, at this time, the bias frequency offset calculated by the residual frequency offset compensation device is a cumulative amount of the bias frequency offsets of at least one or more OFDM symbols previously received. Reduce it.

도면과 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.The drawings and detailed description of the invention are exemplary only, and are used for the purpose of illustrating the invention only, and are not intended to be limiting or to limit the scope of the invention described in the claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from this. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

본 발명에 따른 무선 랜 시스템에서의 잔류 주파수 오프셋 보상 장치 및 그 방법은 채널 보상이 이루어진 OFDM 심볼을 기준으로 잔류 주파수 오프셋을 보상함으로써, 안정적인 시스템 구현을 이룰 수 있다. Residual frequency offset compensation apparatus and method in a wireless LAN system according to the present invention can achieve a stable system implementation by compensating the residual frequency offset based on the OFDM symbol is the channel compensation.

뿐만 아니라, 본 발명은 위상 오차 추정값에 기초한 바이어스 주파수 오프셋도 함께 계산하여 OFDM 심볼의 바이어스 주파수 오프셋까지 보상함으로써, 잔류 주파수 오프셋 보상 후 바이어스 주파수 오프셋을 점차 줄여 시스템의 성능을 개선할 수 있는 효과가 있다. In addition, the present invention has the effect of improving the performance of the system by gradually reducing the bias frequency offset after the residual frequency offset compensation by calculating the bias frequency offset based on the phase error estimate and compensating the bias frequency offset of the OFDM symbol. .

도 1은 종래 기술에 따른 잔류 주파수 오프셋 보상 결과를 개념적으로 도시한 그래프도이다.1 is a graph conceptually illustrating a residual frequency offset compensation result according to the prior art.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 잔류 주파수 오프셋 보상 장치를 세부적으로 도시한 도면이다.2 is a view showing in detail the residual frequency offset compensation device according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2에 도시한 채널 등화부의 구성을 세부적으로 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating in detail the configuration of the channel equalizer shown in FIG. 2.

도 4는 도 2에 도시한 캐리어 주파수 오프셋 계산부의 구성을 세부적으로 도시한 도면이다.FIG. 4 is a diagram illustrating in detail the configuration of the carrier frequency offset calculator shown in FIG. 2.

도 5는 도 2에 도시한 샘플링 주파수 오프셋 계산부의 구성을 세부적으로 도시한 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating in detail the configuration of the sampling frequency offset calculator shown in FIG. 2.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 잔류 주파수 오프셋 보상 장치의 동작 과정을 순차적으로 도시한 흐름도이다.6 is a flowchart sequentially illustrating an operation process of a residual frequency offset compensation apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 잔류 주파수 오프셋 보상 결과를 개념적으로 도시한 그래프도이다.7 is a graph conceptually illustrating a residual frequency offset compensation result according to an exemplary embodiment of the present invention.

Claims (12)

무선 랜 시스템의 송신단으로부터 수신하는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼의 잔류 주파수 오프셋을 보상하는 장치에 있어서,An apparatus for compensating for a residual frequency offset of an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol received from a transmitting end of a wireless LAN system, 상기 송신단으로부터 수신하는 긴 훈련 신호열을 이용하여 채널 상태를 추정하고, 상기 추정한 채널 상태 정보를 이용하여 상기 송신단으로부터 수신하는 OFDM 심볼을 보상하는 채널 보상부;A channel compensator for estimating a channel state using a long training signal sequence received from the transmitter, and compensating for an OFDM symbol received from the transmitter using the estimated channel state information; 상기 보상한 OFDM 심볼의 적어도 한 개 이상의 파일롯(Piolt)을 추출한 후, 상기 추출한 파일롯과 사전에 알고 있는 파일롯 정보를 비교하여 상기 OFDM 심볼의 위상 오차를 추정하는 오차 추정부;An error estimator for extracting at least one pilot of the compensated OFDM symbol and then comparing the extracted pilot with previously known pilot information to estimate a phase error of the OFDM symbol; 상기 추정한 위상 오차에 따라, 상기 송신단으로부터 수신한 OFDM 심볼의 누적된 캐리어 주파수 오프셋을 계산하는 캐리어 주파수 오프셋 계산부;A carrier frequency offset calculator configured to calculate an accumulated carrier frequency offset of the OFDM symbol received from the transmitter according to the estimated phase error; 상기 보상한 OFDM 심볼 이전에 수신한 이전 OFDM 심볼의 캐리어 주파수 오프셋에 일정 크기의 파라미터를 가산하여 상기 보상한 OFDM 심볼의 바이어스 주파수 오프셋을 계산하는 바이어스 주파수 오프셋 계산부; 및A bias frequency offset calculator configured to calculate a bias frequency offset of the compensated OFDM symbol by adding a parameter having a predetermined size to a carrier frequency offset of a previous OFDM symbol received before the compensated OFDM symbol; And 상기 계산한 바이어스 및 누적 캐리어 주파수 오프셋을 합산하여 상기 OFDM 심볼 이후에 수신하는 다음 OFDM 심볼의 캐리어 주파수 오프셋을 보상하여 출력시키는 캐리어 주파수 오프셋 보상부A carrier frequency offset compensator configured to add the calculated bias and the accumulated carrier frequency offset to compensate and output a carrier frequency offset of the next OFDM symbol received after the OFDM symbol 를 포함하는 무선 랜 시스템에서의 잔류 주파수 오프셋 보상 장치.Residual frequency offset compensation device in a WLAN system comprising a. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 송신단으로부터 수신하는 OFDM 심볼을 고속 푸리에 변환하여 상기 채널 보상부로 출력시키는 FFT부;An FFT unit for fast Fourier transforming the OFDM symbols received from the transmitter and outputting the OFDM symbols to the channel compensation unit; 상기 채널 추정부에서 추정한 위상 오차에 따라, 상기 송신단으로부터 수신하는 OFDM 심볼의 누적된 샘플링 주파수 오프셋을 계산하는 샘플링 주파수 오프셋 계산부; A sampling frequency offset calculator for calculating a cumulative sampling frequency offset of an OFDM symbol received from the transmitter according to a phase error estimated by the channel estimator; 상기 계산한 누적 샘플링 주파수 오프셋에 따라, 샘플링하고자 하는 OFDM 심볼의 샘플링 위치가 기준 수치를 벗어났으면, 상기 벗어난 수치 관련 데이터를 상기 FFT부로 알려 샘플링의 시작 위치를 조정하는 FFT 윈도우 시작 위치 조정부; 및An FFT window start position adjusting unit for adjusting the start position of sampling by informing the FFT unit if the sampling position of the OFDM symbol to be sampled is out of a reference value according to the calculated cumulative sampling frequency offset; And 상기 샘플링의 시작 위치가 조정되어 출력되는 다음 OFDM 심볼의 샘플링 주파수 오프셋을 보상하여 출력시키는 샘플링 주파수 오프셋 보상부A sampling frequency offset compensator for compensating and outputting a sampling frequency offset of a next OFDM symbol output after the sampling start position is adjusted 를 더 포함하는 무선 랜 시스템에서의 잔류 주파수 오프셋 보상 장치.Residual frequency offset compensation device in the WLAN system further comprising. 제2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 채널 보상부는,The channel compensator, 상기 FFT부로부터 수신하는 긴 훈련 신호열을 지연시키는 지연부; A delay unit for delaying the long training signal sequence received from the FFT unit; 상기 수신한 긴 훈련 신호열의 위치 정보인 I 채널과 Q 채널 각각의 제곱을 합산하는 합산부;An adder configured to add the squares of the I channel and the Q channel, respectively, the position information of the received long training signal sequence; 상기 합산한 결과값으로 상기 지연시킨 긴 훈련 신호열을 나누는 나눗셈부; A division unit for dividing the delayed long training signal sequence by the sum result; 상기 나눈 결과값인 채널 정보에 이미 알고 있는 긴 훈련 신호열을 각각 곱하는 곱셈부; A multiplier for multiplying the already known long training signal sequence by the channel information which is the divided result; 상기 곱한 결과값을 심볼 단위로 누적해서 저장하는 메모리부; 및A memory unit for accumulating and storing the multiplied result in symbol units; And 상기 저장한 누적값을 상기 긴 훈련 신호열 이후에 수신하는 OFDM 심볼에 보상하는 보상부Compensator for compensating the stored cumulative value to the OFDM symbol received after the long training signal sequence 를 포함하는 무선 랜 시스템에서의 잔류 주파수 오프셋 보상 장치.Residual frequency offset compensation device in a WLAN system comprising a. 제2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 캐리어 주파수 오프셋 계산부는,The carrier frequency offset calculator, 상기 오차 추정부로부터 수신하는 OFDM 심볼의 위상 오차를 심볼 단위로 누적시키는 제1 누적부; A first accumulator for accumulating the phase errors of the OFDM symbols received from the error estimator in symbol units; 상기 누적시킨 위상 오차의 평균값을 구하는 평균부;An average unit for obtaining an average value of the accumulated phase errors; 상기 구한 평균값에 일정 크기의 제1 파라미터를 곱하는 제1 곱셈부;A first multiplier for multiplying the obtained average value by a first parameter having a predetermined size; 상기 제1 파라미터와는 다른 크기의 제2 파라미터를 상기 구한 평균값에 곱하는 제2 곱셈부;A second multiplier for multiplying the obtained average value by a second parameter having a different size from the first parameter; 상기 제2 곱셈부의 결과 값을 심볼 단위로 누적시키는 제2 누적부; 및A second accumulator for accumulating the result values of the second multiplier in symbol units; And 상기 제1 곱셈부와 제2 곱셈부로부터 수신하는 결과값을 합산하여 상기 OFDM 심볼의 캐리어 주파수 오프셋을 계산하는 합산부An adder configured to calculate a carrier frequency offset of the OFDM symbol by summing result values received from the first multiplier and the second multiplier 를 포함하는 무선 랜 시스템에서의 잔류 주파수 오프셋 보상 장치.Residual frequency offset compensation device in a WLAN system comprising a. 제2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 샘플링 주파수 오프셋 계산부는,The sampling frequency offset calculation unit, 상기 위상 오차 추정부로부터 수신하는 OFDM 심볼의 위상 오차에 해당 파일롯의 위치 정보를 곱하는 제1 곱셈부; A first multiplier for multiplying a phase error of an OFDM symbol received from the phase error estimator with position information of a corresponding pilot; 상기 곱한 결과값을 심볼 단위로 누적시키는 제1 누적부;A first accumulator for accumulating the multiplied result in symbol units; 상기 누적시킨 결과값을 위치 정보인 I 채널 및 Q 채널 각각의 제곱의 합으로 나누는 나눗셈부;A division unit for dividing the accumulated result value by the sum of squares of each of I and Q channels as position information; 상기 나눈 결과값에 일정 크기의 제1 파라미터를 곱하는 제2 곱셈부;A second multiplier for multiplying the divided result by a first parameter having a predetermined size; 상기 제1 파라미터와는 다른 크기의 제2 파라미터를 상기 나눈 결과값에 곱하는 제3 곱셈부;A third multiplier for multiplying the division result by a second parameter having a different size from the first parameter; 상기 제2 곱셈부의 결과값을 심볼 단위로 누적시키는 제2 누적부; 및A second accumulator for accumulating the result values of the second multiplier in symbol units; And 상기 제2 곱셈부와 제3 곱셈부로부터 수신하는 결과값을 합산하여 상기 OFDM 심볼의 샘플링 주파수 오프셋을 계산하는 합산부An adder configured to calculate a sampling frequency offset of the OFDM symbol by summing result values received from the second multiplier and a third multiplier 를 포함하는 무선 랜 시스템에서의 잔류 주파수 오프셋 보상 장치.Residual frequency offset compensation device in a WLAN system comprising a. 제2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 바이어스 주파수 오프셋 계산부는,The bias frequency offset calculator, 상기 이전 OFDM 심볼의 캐리어 주파수 오프셋에 특정값을 더하여 상기 OFDM 심볼의 바이어스 주파수 오프셋을 계산하는 것을 특징으로 무선 랜 시스템에서의 잔류 주파수 오프셋 보상 장치.And calculating a bias frequency offset of the OFDM symbol by adding a specific value to the carrier frequency offset of the previous OFDM symbol. 무선 랜 시스템의 송신단으로부터 수신하는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼의 잔류 주파수 오프셋을 보상하는 방법에 있어서,A method for compensating for the residual frequency offset of an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) symbol received from a transmitting end of a wireless LAN system, a)상기 송신단으로부터 수신하는 긴 훈련 신호열을 이용하여 채널 상태를 추정한 후, 상기 추정한 채널 상태 정보를 이용하여 상기 송신단으로부터 수신하는 OFDM 심볼을 보상하는 단계;a) estimating a channel state using a long training signal sequence received from the transmitter, and then compensating for an OFDM symbol received from the transmitter using the estimated channel state information; b)상기 보상한 OFDM 심볼의 적어도 한 개 이상의 파일롯(Piolt)을 추출한 후, 상기 추출한 파일롯과 사전에 알고 있는 파일롯 정보를 비교하여 상기 OFDM 심볼의 위상 오차를 추정하는 단계;b) extracting at least one pilot of the compensated OFDM symbol, and then comparing the extracted pilot with previously known pilot information to estimate a phase error of the OFDM symbol; c)상기 추정한 OFDM 심볼의 위상 오차에 따라, 상기 송신단으로부터 수신한 OFDM 심볼의 누적된 캐리어 주파수 오프셋을 계산하는 단계;c) calculating the accumulated carrier frequency offset of the OFDM symbol received from the transmitting end according to the estimated phase error of the OFDM symbol; d)상기 OFDM 심볼 이전에 수신한 이전 OFDM 심볼의 캐리어 주파수 오프셋에 일정 크기의 파라미터를 가산하여 상기 OFDM 심볼의 바이어스 주파수 오프셋을 계산하는 단계; 및d) calculating a bias frequency offset of the OFDM symbol by adding a parameter of a predetermined size to a carrier frequency offset of a previous OFDM symbol received before the OFDM symbol; And e)상기 계산한 바이어스 및 누적 캐리어 주파수 오프셋을 합산한 후, 상기 합산한 주파수 오프셋으로 상기 OFDM 심볼 이후에 수신하는 다음 OFDM 심볼의 캐리어 주파수 오프셋을 보상하는 단계e) after summing the calculated bias and cumulative carrier frequency offset, compensating the carrier frequency offset of the next OFDM symbol received after the OFDM symbol with the summed frequency offset; 를 포함하는 무선 랜 시스템에서의 잔류 주파수 오프셋 보상 방법.Residual frequency offset compensation method in a WLAN system comprising a. 제7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein f)상기 추정한 OFDM 심볼의 위상 오차에 따라, 상기 송신단으로부터 수신한 OFDM 심볼의 누적된 샘플링 주파수 오프셋을 계산하는 단계; f) calculating a cumulative sampling frequency offset of the OFDM symbol received from the transmitting end according to the estimated phase error of the OFDM symbol; g)상기 계산한 누적 샘플링 주파수 오프셋에 따라, 샘플링하고자 하는 OFDM 심볼의 샘플링 위치가 기준 수치를 벗어났으면, 상기 벗어난 수치 만큼 샘플링의 시작 위치를 조정하는 단계; 및g) if the sampling position of an OFDM symbol to be sampled is out of a reference value according to the calculated cumulative sampling frequency offset, adjusting a start position of sampling by the deviation value; And h)상기 샘플링의 시작 위치가 조정되어 출력되는 다음 OFDM 심볼의 샘플링 주파수 오프셋을 보상하여 출력시키는 단계h) compensating and outputting a sampling frequency offset of a next OFDM symbol which is adjusted and outputted at a start position of the sampling; 를 더 포함하는 무선 랜 시스템에서의 잔류 주파수 오프셋 보상 방법.Residual frequency offset compensation method in a WLAN system further comprising. 제7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein i)상기 송신단으로부터 수신한 OFDM 심볼을 고속 푸리에 변환하여 출력시키는 단계i) fast Fourier transforming and outputting the OFDM symbol received from the transmitter 를 더 포함하는 무선 랜 시스템에서의 잔류 주파수 오프셋 보상 방법.Residual frequency offset compensation method in a WLAN system further comprising. 제8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 a)단계는,Step a) is 상기 수신하는 긴 훈련 신호열을 지연시키는 단계;Delaying the receiving long training signal sequence; 상기 긴 훈련 신호열을 지연시키는 동안, 상기 긴 훈련 신호열의 위치 정보인 I 채널과 Q 채널 각각을 제곱하여 합산하는 단계;Squarely summing each of the I and Q channels, which are position information of the long training signal sequence, while delaying the long training signal sequence; 상기 합산한 결과값으로 상기 지연시킨 긴 훈련 신호열을 나누는 단계; Dividing the delayed long training signal sequence by the sum result; 상기 나눈 결과값인 채널 정보에 이미 알고 있는 긴 훈련 신호열을 각각 곱하는 단계;Multiplying the already known long training signal sequence by the channel information which is the divided result; 상기 곱한 결과값을 심볼 단위로 누적시키는 단계; 및Accumulating the multiplied result in symbol units; And 상기 누적시킨 결과값을 상기 긴 훈련 신호열 이후에 수신하는 OFDM 심볼에 보상하는 단계Compensating the accumulated result value for an OFDM symbol received after the long training signal sequence 를 포함하는 무선 랜 시스템에서의 잔류 주파수 오프셋 보상 방법.Residual frequency offset compensation method in a WLAN system comprising a. 제8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 c)단계는,Step c) is 상기 b)단계에서 추정하는 OFDM 심볼의 위상 오차를 심볼 단위로 누적시키는 단계; Accumulating the phase error of the OFDM symbol estimated in step b) in symbol units; 상기 누적시킨 심볼 단위의 위상 오차 평균값을 구하는 단계;Obtaining a phase error average value of the accumulated symbol unit; 상기 구한 평균값에 일정 크기의 제1 파라미터를 곱하는 단계;Multiplying the obtained average value by a first parameter having a predetermined size; 상기 제1 파라미터와는 다른 크기의 제2 파라미터를 상기 구한 평균값에 곱하는 단계;Multiplying the obtained average value by a second parameter having a different size from the first parameter; 상기 제2 파라미터를 곱한 결과값을 심볼 단위로 누적시키는 단계; 및Accumulating a result value multiplied by the second parameter in symbol units; And 상기 누적시킨 결과값과 상기 제1 파라미터를 곱한 결과값을 합산하여 상기 OFDM 심볼의 누적 캐리어 주파수 오프셋을 계산하는 단계Calculating a cumulative carrier frequency offset of the OFDM symbol by summing up the accumulated result value and a result value multiplied by the first parameter; 를 포함하는 무선 랜 시스템에서의 잔류 주파수 오프셋 보상 방법.Residual frequency offset compensation method in a WLAN system comprising a. 제8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 f)단계는,Step f), 상기 b)단계에서 추정하는 OFDM 심볼의 위상 오차에 해당 파일롯의 위치 정보를 곱하는 단계; Multiplying the position error of the pilot by the phase error of the OFDM symbol estimated in step b); 상기 곱한 결과값을 심볼 단위로 누적시키는 단계;Accumulating the multiplied result in symbol units; 상기 누적시킨 결과값을 각 OFDM 심볼의 위치 정보인 I 채널 및 Q 채널 각각의 제곱의 합으로 나누는 단계;Dividing the accumulated result by the sum of squares of each of I and Q channels, which are position information of each OFDM symbol; 상기 나눈 결과값에 일정 크기의 제1 파라미터를 곱하는 단계;Multiplying the divided result by a first parameter having a predetermined size; 상기 제1 파라미터와는 다른 크기의 제2 파라미터를 상기 나눈 결과값에 곱하는 단계;Multiplying the result of division by a second parameter having a different size from the first parameter; 상기 제2 파라미터를 곱한 결과값을 심볼 단위로 누적시키는 단계; 및Accumulating a result value multiplied by the second parameter in symbol units; And 상기 누적시킨 결과값과 상기 제1 파라미터를 곱한 결과값을 합산하여 상기 OFDM 심볼의 샘플링 주파수 오프셋을 계산하는 단계Calculating a sampling frequency offset of the OFDM symbol by summing the accumulated result value and a result value multiplied by the first parameter; 를 포함하는 무선 랜 시스템에서의 잔류 주파수 오프셋 보상 방법.Residual frequency offset compensation method in a WLAN system comprising a.
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